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PLC技术在机械电气控制装置中的应用

2016-09-12山东威海职业学院周玉霞

河北农机 2016年6期
关键词:塔式起重电气控制电气

山东威海职业学院 周玉霞

PLC技术在机械电气控制装置中的应用

山东威海职业学院 周玉霞

本文将PLC技术的概述作为论述切入点,具体阐述PLC技术在机械电气控制装置中的应用类型,并且结合实例对PLC技术在电气装置中的应用进行分析,以此为我国机械电气智能化发展提供研究实践参考。

PLC技术;机械;电气控制;应用

1 PLC技术的概述

PLC属于可编程的可用控制器,其主要是通过内部的储存设备等实现对编程的控制,并且执行相关的逻辑运算等,一般PLC主要包括三部分:一是电源构造。电源构造是PLC重要的部件,如果电源不能正常工作就会直接影响PLC整个系统的工作,值得注意的是不能将PLC直接与交流电进行连接。二是中央处理器。中央处理器也被称为CPU,该部位是整个系统的中枢。三是接口电路。PLC与外部的联系主要是通过接口电路实现的。根据PLC运行状态可以分为:采样输入阶段和程序执行阶段。采样输入阶段就是以扫描的方式将各种数据信息等存入PLC系统的储存功能中,并且将采集到的信息传输到系统处理器中。程序执行阶段就是系统将扫描到的信息等进行处理,并且将执行结果反馈给系统,以便系统根据指令进行操作,实现智能化操作。

将PLC应用到机械电气控制装置中具有非常重要的现实意义。首先,PLC具有很强的抗干扰能力。PLC是由集成电路构成的,采取相关隔离模块可以很好地降低外界各种因素的干扰,保证采集信息的准确性。其次,能够适用于不同的电气控制系统。PLC具有可编程性,因此其适用于不同的电气控制系统中。例如PLC技术已经在不同的机械设备中得到广泛的应用,实现了工业领域的全覆盖。最后,PLC的智能化实现了电气控制装置的自动化。PLC具有自我监测功能,因此其可以对设备进行实时监测,及时发现问题并反馈,以此提高机械设备控制操作的自动化。

2 PLC技术在机械电气控制装置中的类型分析

综合实践PLC技术在机械电气控制装置中的应用主要表现为以下几个方面。一是PCS系统。此种应用主要是线程总线控制系统,也就是PCS系统应用到机械电气装置中,主要是为了实现控制系统的自动化和智能化。这主要是因为该系统可以为电气控制装置提供良好的网络环境,实现了网络化智能操作。以智能塔式起重机为例,传统的起重机需要人员操作,但是由于受环境等因素的影响,导致其安全事故多发,而通过PLC技术的应用实现了对塔式起重机的智能化操作,完全通过监视平台实现了操作控制,保证了节能操作。二是DCS系统。此种系统主要是利用计算机实现对电气设备的操作,具体就是将分散的机械电气装置控制分散在机械设备中,以便实现分散管理。DCS系统能够保证电气控制装置的高效、安全运行,如果电气装置控制总系统出现故障,DCS系统就会获得相应的更新,进而通过分散管理系统实现对电气装置的调整,从而保证系统的安全、正常运行。当然要实现DCS系统就必须要优化整体系统结构的组合,保证通信总线、显示单元以及控制器等形成一个整体有效的组合,以便实现电气自动化控制。当然上述的两种具体应用需要我们根据实际情况有选择地使用,FCS技术是在DCS技术发展的基础上发展起来的,但是FCS技术的制造成本比较高,结构相对比较复杂,因此对具体操作人员的要求也就比较高,但是随着我国智能化技术的发展,PLC技术会越来越成熟。

3 基于PLC技术的机械电气控制装置设计的实例

为形象阐述PLC技术在机械电气控制装置中应用的价值,本文以PLC塔式起重机电气控制装置设计为例进行分析。

3.1 塔式起重机PLC控制系统的总体设计

传统的以直流调速的塔式起重机由于具有操作不灵活、能源消耗大的特点,导致其经常出现故障,因此要设计基于PLC技术的变频控制系统(图1)。

图1 系统总框图

3.2 系统硬件设计

电气控制系统原理图由PLC外围接线图以及主电路组成。(1)主电路由六台电机组成,并设有风机冷却设备。(2)I/O名称分别对应于PLC外围接线电路的I/O接线信号。

3.3 软件设计

在该系统中,PLC程序设计的任务主要是接受外部开关信号的输入,包括按钮以及联动控制台继电器等,对输出信号还有实时系统状态进行判断,进而控制接触器等系列器件,从而促使控制任务的完成,具体设计流程见图2。

图2 系统软件流程

总之,将PLC技术应用到电气装置系统中对实现机械自动化、提高机械智能操作具有重要的现实意义,因此我们要认真分析PLC技术在机械电气控制装置中的应用实践,以便更好地促进我国机械智能化发展。

[1]程涛.PLC技术在机械电气控制装置中的应用 [J].电子技术与软件工程,2015(09).

[2]王文征,刘宗辉.PLC技术在机械电气控制装置中的应用探讨[J].价值工程,2014(08).

[3]王均斌.PLC技术在机械电气控制装置中的应用分析 [J].山东工业技术,2015(08).

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